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こちらは、ハッブル宇宙望遠鏡が観測した散開星団「NGC 6791」のクローズアップです。NGC 6791はこと座の方向、地球から約1万3300光年先にあります。

ハッブル(Hubble)宇宙望遠鏡が観測した散開星団「NGC 6791」のクローズアップ(Credit: NASA, ESA, and L. Bedin (STScI))
【▲ ハッブル宇宙望遠鏡が観測した散開星団「NGC 6791」のクローズアップ(Credit: NASA, ESA, and L. Bedin (STScI))】

NASA(アメリカ航空宇宙局)によると、ハッブル宇宙望遠鏡の「ACS(掃天観測用高性能カメラ)」で取得したこの画像に写る恒星の多くは、年齢が約80億年と見積もられています。また、画像左上には背景に位置する2つの銀河も小さく写り込んでいます。

白色矮星の観測で示された「謎の年齢差」

散開星団は、ガスと塵(ダスト)が集まった分子雲から同時期に生まれた星の集団です。NGC 6791は既知の散開星団の中でも最大級・最古級のひとつで、約1万個の星々が集まっています。

本来であれば、散開星団に属する星々の年齢は揃っているはずです。ところが、NGC 6791に存在する白色矮星(※)の年齢を調べたところ、低温で暗い約60億歳のグループと、高温で明るい約40億歳のグループが存在するという結果が得られました。白色矮星どうしの年齢が食い違っているうえに、恒星の年齢とも一致しないという状況に、研究者は頭を悩ませることになったのです。

※…太陽のように比較的軽い恒星が赤色巨星へ進化し、外層のガスを放出して失った後に残される、かつて恒星だった頃の中心核(コア)。地球ほどのサイズで太陽と同じくらいの質量を持つ、高密度な天体。

次の画像は、NGC 6791の全体像(左)と、冒頭の画像(右上)、そして冒頭の画像の一部を拡大したもの(右下)を並べたものです。右下の画像で青い円に囲まれているのが約40億歳と測定された白色矮星、赤い円で囲まれているのが約60億歳と測定された白色矮星です。

地上の望遠鏡で観測した散開星団「NGC 6791」(左)、ハッブル(Hubble)宇宙望遠鏡が観測したクローズアップ(右上)、クローズアップ画像のさらに一部を拡大した画像(右下)(Credit: NASA, ESA, Digitized Sky Survey, and L. Bedin (STScI))
【▲ 地上の望遠鏡で観測した散開星団「NGC 6791」(左)、ハッブル(Hubble)宇宙望遠鏡が観測したクローズアップ(右上)、クローズアップ画像のさらに一部を拡大した画像(右下)(Credit: NASA, ESA, Digitized Sky Survey, and L. Bedin (STScI))】

若く見えている理由は「連星」と「冷却の遅れ」

詳しい解析の結果、約40億歳と見積もられた若いほうのグループの白色矮星は、実際には別の星とペアを組む連星だったことが明らかになりました。地球から遠く離れているために1つの星として観測されたことで、実際よりも明るく、それだけ若く見積もられていたというわけです。連星であることが判明した後、研究者が向き合うべき謎は「通常の恒星の年齢(約80億歳)」と「白色矮星の年齢(約60億歳)」の2つに整理されました。

かつて恒星の中心核だった白色矮星は温度が低下していく一方なので、その年齢は温度をもとに算出されます。そのため、何らかの理由で冷却のペースが遅くなっていれば、白色矮星の年齢は本来よりも若く見積もられる可能性があるのです。NGC 6791にみられる白色矮星の若さは、星の内部で元素が沈み込む際に重力エネルギーが解放されることで冷却に遅れが生じた結果だと考えられています。

冒頭の画像はNASAから2008年7月10日付で公開されたもので、NASAのハッブル宇宙望遠鏡公式Xアカウントが2026年8月12日に改めて紹介しています。

 

文/ソラノサキ 編集/sorae編集部

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参考文献・出典